2012高三生物总复习教案 第11讲 细胞呼吸
教学案
【考纲要求】
细胞的能量供应和利用
考纲要求
(1)酶在代谢中的作用
(2)ATP在细胞代谢中的作用
(3)光合作用的基本过程
(4)影响光合作用速率的环境因素
(5)细胞呼吸
(6)探究影响酶活性的条件
(7)绿叶中色素的提取和分离
(8)探究酵母菌细胞呼吸的方式
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
实验与探究能力(2)
实验与探究能力(1)
实验与探究能力(2)
【考点分析】
知识点
试卷类型
分值
题型
细胞呼吸
2007 上海
2
选择题
2009 全国Ⅱ
2
选择题
2009 天津
2
选择题
2009 浙江
4
选择题
2009 广东
4
选择题
2009 广东
4
选择题
2009 上海
2
选择题
2009 安徽
15
非选择题
【考点预测】
本节是高考的一个热点问题，也是在学习过程中比较难于理解的内容，其中呼吸作用的过程、没一阶段进行的场所、需要的原料，以及影响呼吸作用的因素是本节最容易考察的内容，在选择题和大题中都可以出现，最主要的是关于图表的识别。
【知识梳理】
细胞呼吸的方式
细胞呼吸的概念
试验酵母菌呼吸的方式
有氧呼吸
概念
场所
需要的原料
有氧呼吸的过程
无氧呼吸
概念
无氧呼吸的过程
无氧呼吸与有氧呼吸的对比
影响呼吸作用的因素
内因
外因
温度
O2浓度
【重点解析】
有氧呼吸和无氧呼吸过程对比
图示对比
2.反应式对比
3．内容对比
(1)有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同。
(2)有氧呼吸的第二阶段和第三阶段都在线粒体中进行，第二阶段有水参与，第三阶段有水生成，第三阶段产生能量最多。无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行。
(3)无氧呼吸由丙酮酸转变成酒精或乳酸的过程必须在缺氧的条件下，有EH]作还原剂。
(4)高等动物无氧呼吸的产物是乳酸；高等植物无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2，某些器官的无氧呼吸的产物是乳酸，如玉米胚和马铃薯的块茎。
(5)由于无氧呼吸一方面释放出的能量少，另一方面产生的酒精或乳酸对原生质有毒害作用，所以不论植物还是动物都不能长时间地进行无氧呼吸。
(6)有氧呼吸较无氧呼吸释放的能量多，能量的利用率：前者为1 161--2 870—40．5％，后者为61．08÷196．65=31％。
例1 用含有18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是（ ）
A 葡萄糖→丙酮酸→水； B 葡萄糖→丙酮酸→氧；
C 葡萄糖→氧→水； D 葡萄糖→丙酮酸→CO2。
解析：
葡萄糖的有氧呼吸可分为三个阶段。第一阶段中葡萄糖在无氧参与的情况下分解成丙酮酸。同时产生[H]和少量的ATP；第二阶段是丙酮酸分解成CO2，同时产生大量的[H]和少量ATP；第三阶段[H]传递给氧，结合成水，并释放大量能量，产生大量ATP的过程。从葡萄糖氧化分解产生H2O和CO2的全过程中可以看出，葡萄糖中18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2。
答案： D
例2将酵母菌放含有培养液的的密闭的锥形瓶中，测得CO 2的释放量比O2的吸收量大一倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为：（）
A、1/6 B、1/3 C、1/2 D、1
解析：考察的是有氧呼吸与无氧呼吸方程式的对比有氧呼吸较无氧呼吸释放的能量多，能量的利用率：前者为1 161--2 870—40．5％，后者为61．08÷196．65=31％。
答案：B
例3、酵母菌在氧气充足时，也进行有氧呼吸，但一般来说，乙醇的发酵作用是衡量它的一个标准。具体实验方法是：将酵母菌放在含有葡萄糖的培养液中进行培养，测定单位时间内氧气的吸氧量（气体的体积）和二氧化碳发生量（气体体积），请回答：
（1）在酵母菌只进行有氧呼吸时，比较吸氧量和二氧化碳的发生量的情况是 。
（2）酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵，假如等量的葡萄糖在有氧呼吸和乙醇发酵过程中被消耗掉，这时吸氧量和二氧化碳发生量之比是 。
（3）酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵，若有氧呼吸和乙醇发酵所生成的二氧化碳量相等，这时吸氧量和二氧化碳发生量之比是 。
（4）若乙醇发酵消耗360毫克葡萄糖，这时生成多少摩尔的乙醇？（相对原子量C：12，H：1，O：16） 。
（5）酵母菌在缺氧条件下生长和繁殖一定时间，细胞内线粒体一代比一代减少。但是，当重新得到充足的氧气和养料时，线粒体的数量迅速增加，其代谢和生长旺盛，繁殖速度加快。试判断酵母菌属于 核生物，原因是 。从线粒体的自身结构看，线粒体能迅速增加的主要原因是 。
解析：考察的是酵母菌的呼吸中即包含了无氧呼吸也存在有氧呼吸，但是对无氧呼吸来说不吸收氧气，但是能够放出二氧化碳，消耗有机物的量的计算是1 161--2 870—40．5％和61．08÷196．65=31％
答案：
（1）1∶1
（2）3∶4
（3）1∶2
（4）0．004mol
（5）真 有线粒体 线粒体体含遗传物质可自我复制
二、影响细胞呼吸的因素
1．内因——遗传因素(决定呼吸酶的种类和数量)
不同的植物呼吸速率不同；同一植物不同发育时期呼吸速率不同；同一植物不同器官呼吸速率不同。阴生植物大于阳生植物，幼苗期大于成熟斯，生殖器官大于营养器官。
2．外因——环境因素
(1)温度：温度之所以能影响呼吸速率主要是影响呼吸酶的活性。在最低点与最适点之间，呼吸速率总是随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸速率则会随着温度的升高而下降。一般说来，接近0℃时，植物的细胞呼吸进行得很慢，但有些植物的最低温度可以低于一10℃；细胞呼吸的最适温度一般在25～35℃之间；细胞呼吸的最高温度一般在35～45℃之间，最高温度在短时间内可使呼吸速率较最适温度的要高，但时间较长后，细胞呼吸就急剧下降，这主要是由于在高温下蛋白质和酶容易变性失活。
(2)O2浓度：
O2浓度为零时，无氧呼吸最强，有氧呼吸速率为零。随着O2浓度的增加，无氧呼吸被抑制，有氧呼吸逐渐加强。当O2浓度达到一定的数值后，随O2浓度增加，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量的影响）
例4种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好。其原因是（ ）
A 根细胞吸收水分多；B 营养缺乏；C 光合作用的强度不够；D 细胞有氧呼吸受阻
解析：陆生高等植物如果长期浸泡在水中，根细胞得不到氧气，就进行无氧呼吸。进行无所呼吸，一是提供的能量少，二是产生的酒精对细胞有毒害作用，所以生长不好。
答案：D。
例5在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度(E)受温度变化的影响，正确结果是（ ）
解析：考察的是影响呼吸作用的因素，其中温度可以影响呼吸作用的强度，温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用，温度过高和过低都可以是呼吸作用减弱。
答案： C
例6、葡萄糖在细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是（）
A．在线粒体中进行无氧呼吸 B．需要在有氧条件下进行
C．不产生CO2 D．反应速度不受温度影响
解析:考察的是在呼吸作用的第一阶段影响呼吸作用的因素是那些，在第一阶段需要的原料是葡萄糖，进行的场所是细胞质基质，反应的产物是丙酮酸，在此过程中需要酶的参与，所以可以收到温度的制约，但是不需要氧气的参与。
答案：C
【实战训练】
（09全国卷Ⅱ）1．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是
A．细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B．人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C．酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用
答案：D
解析：细胞呼吸是活细胞都进行的一项生命活动，必须在酶的催化作用下进行；酵母菌在有氧的条件下，把葡萄糖分解成二氧化碳和水，无氧的条件下把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。因此D错误。
（09天津卷）2．按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。
实验材料
取样
处理
分组
培养液
供氧情况
适宜浓度
酵母菌液
50 mL
破碎细胞
（细胞不完整）
甲
25 mL
75 mL
无氧
乙
25 mL
75 mL
遇氧
50 mL
未处理
丙
25 mL
75 mL
无氧
丁
25 mL
75 mL
通氧
下列叙述正确的是
A. 甲组不产生CO2而乙组产生
B. 甲组的酒精产量与丙组相同
C. 丁组能量转换率与丙组相同
D. 丁组的氧气消耗量大于乙组
答案：D
解析：酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。故D正确。
（09浙江卷）3．破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述，正确的是
A．无氧呼吸和体液免疫
B．无氧呼吸和细胞免疫
C．有氧呼吸和体液免疫
D．有氧呼吸和细胞免疫
答案：B
解析：破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，可见该菌的细胞呼吸类型是无氧呼吸，消灭该菌首先要通过细胞免疫的途径。故选B。
（09广东理基）4．在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程不生成
A．ATP B．乳酸
C．三碳化合物 D．
答案：B
解析：酵母菌利用葡萄糖产生酒精是无氧呼吸，第一阶段产生丙酮酸（三碳化合物）和2个ATP，第二阶段是丙酮酸在酶的作用下产生酒精和CO2，所以不生成乳酸。
（09广东卷）5．利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的浓度较高，有利于
A．降低呼吸强度 B．降低水分吸收
C．促进果实成熟 D．促进光合作用
答案：A
解析：储藏种子和果蔬，主要是防止有机物呼吸消耗，是呼吸作用的产物，产物浓度高，使反应速度下降，降低呼吸强度。
（09上海卷）6. 在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时和体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下弄叙述中正确的是
释放量
吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
A. a条件下，呼吸产物除 外还有酒精和乳酸
B. b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C. c条件下，无氧呼吸最弱
D. d条件下，产生的全部来自线粒体
答案：D
解析：种子有氧呼吸吸收O2与放出CO2相等，无氧呼吸时不吸收O2但是放出CO2，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时吸收O2小于放出CO2，可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既有有氧呼吸；d条件下只进行有氧呼吸。
（09安徽卷）7．（15分）
Ⅰ．（3分）现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们
分别置于两个容积相同、密封的棕色广口瓶内，各加入适量（等
量）的水。在25℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示。请回答：（1）在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子的
引起的，A种子比B种子的呼吸速率 ，
A、B种子释放CO2量的变化趋势是 。
（2）在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是 。
答案：
Ⅰ.（1）有氧呼吸 快 先递增后递减
（2）种子的无氧呼吸产生了CO2
解析：
Ⅰ本题考查细胞呼吸的有关知识。（1）在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子进行有氧呼吸引起的，A种子比B种子消耗氧气的速率，所以A种子比B种子呼吸速率快。因为每消耗1 mol氧气，就产生1mol CO2，所以从图可以看出A、B种子释放CO2量的变化趋势都是先递增后递减。
（2）在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是种子的无氧呼吸产生了CO2。
【名师点拨】
对于有氧呼吸和无氧呼吸的过程可以对照物质反应来进行学习：
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